teori-k-baja.doc

7/22/2019 teori-k-baja.doc

1/45

Tugas Besar Konstruksi Baja I

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Deskripsi Struktur

Baja merupakan salah satu bahan bangunan yang unsur utamanya terdiri

dari besi. Baja ditemukan ketika dilakukan penempaan dan pemanasan yang

menyebabkan tercampurnya besi dengan bahan karbon pada proses

pembakaran, sehingga membentuk baja yang mempunyai kekuatan yang

lebih besar dari pada besi.

Bila dibandingkan dengan bahan konstruksi lainnya, baja lebih banyakmemiliki keunggulan-keunggulan yang tidak terdapat pada bahan-bahan

konstruksi lain. Disamping kekuatannya yang besar untuk menahan kekuatan

tarik dan kekuatan tekan tanpa membutuhkan banyak volume, baja juga

mempunyai sifat-sifat lain yang menguntungkan sehingga menjadikannya

sebagai salah satu material yang umum dipakai.

Sifat-sifat baja antara lain :

a. Kekuatan tinggi

Kekuatan baja bisa dinyatakan dengan kekuatan tegangan leleh fy atau

kekuatan tarik fu. engingat baja mempunyai kekuatan volume lebih

tinggi dibanding dengan bahan lain, hal ini memungkinkan perencanaan

sebuah konstruksi baja bisa mempunyai beban mati yang lebih kecil

untuk bentang yang lebih panjang, sehingga struktur lebih ringan dan

efektif.

b. Kemudahan pemasangan

Komponen-komponen baja biasanya mempunyai bentuk standar serta

mudah diperoleh dimana saja, sehingga satu-satunya kegiatan yang

dilakukan dilapangan adalah pemasangan bagian-bagian yang telah

disiapkan.

c. Keseragaman

Grup II

Kelompok VIII

Lara Kartika (03 972 003)

Furqan Usman (03 972 005)


2/45


Baja dibuat dalam kondisi yang sudah diatur !fabrikasi" sehingga

mutunya seragam.

Grup II

Kelompok VIII




3/45


d. Daktilitas ! keliatan "

Daktilitas adalah sifat dari baja yang dapat mengalami deformasi yang

besar diba#ah pengaruh tegangan tarik tanpa hancur atau putus.Daktilitas mampu mencegah robohnya bangunan secara tiba-tiba.

e. odulus elastisitas besar

Dengan modulus yang besar, struktur akan cukup kaku sehingga dapat

memberikan kenyamanan bagi pemakai. $ika dibandingkan dengan bahan

yang lain, untuk regangan yang sama baja akan mengalami tegangan

yang lebih besar sehingga kekuatannya lebih optimal.

1.1.1 Bentuk & Dimensi Struktur

%ada tugas besar Konstruksi Baja & ini struktur yang diberikan

berupa bangunan berbentuk persegi panjang yang terbuat dari baja dengan

mutu B$-'(. Bangunan ini terdiri dari dua lantai dengan tinggi lantainya

yaitu '.) m. $enis atap yang digunakan pada struktur ini adalah genteng

dengan sudut kemiringan *)+ , dan jarak maksimum tiap gording adalah

(,( m

1.1.2 Fungsi Struktur

Struktur pada tugas besar Konstruksi Baja & ini berfungsi sebagai

Kantor.

1.1.3 Spesifikasi ateria!

Spesifikasi material terdiri dari :

a. Sifat mekanis baja

Sifat mekanis baja struktur yang digunakan dalam perencanaan

harus memenuhi persyaratan minimum pada tabel berikut :

$enis Baja

egangan putus

inimumfu

!pa"

egangan eleh

inimumfy

!pa"

%eregangan

inimum

!"

Grup II

Kelompok VIII




4/45


B$ *' *'+ /(+ //

B$ *0 *0+ /'+ /+

B$ '( '(+ /)+ (1

B$ )+ )++ /2+ (3B$ )) ))+ '(+ (*

egangan eleh

egangan leleh untuk perencanaan ! fy " tidak boleh diambil

melebihi nilai yang diberikan pada tabel sifat mekanisme baja

struktural.

egangan %utus

egangan putus untuk perencanaan ! fu " tidak boleh diambil

melebihi nilai yang diberikan pada tabel sifat mekanisme baja

struktural.

Sifat-sifat mekanis lainnya

Sifat-sifat mekanisme lainnya baja struktural untuk perencanaan

adalah sebagai berikut :

odulus elastis : 4 5 /++.+++ pa

odulus geser : 6 5 1+.+++ pa

7isbah poisson : 5 +,*

Koefisien pemuaian : 5 (/ . (+-38 o9

b. Baja Struktural

o Syarat penerimaan baja

aporan uji material baja dipabrik yang disahkan oleh lembaga

yang ber#enang dapat dianggap sebagai bukti yang cukup untuk

memenuhi persyaratan yang ditetapkan dalam standar ini.

o Baja yang tidak dapat teridentifikasi

Baja yang tidak dapat teridentifikasi boleh digunakan selama

memenuhi ketentuan berikut ini :

(. Bebas dari cacat permukaan

Grup II

Kelompok VIII




5/45


/. Sifat fisik material dan kemudahan untuk dilas tidak

mengurangi kekuatan dan kemampuan layan strukturnya.

*. Ditest sesuai ketentuan yang berlaku. egangan leleh !fy" untukperencanaan tidak boleh lebih dari (0+ mpa, sedangkan

tegangan putusnya !fu " tidak boleh diambil lebih dari *++ mpa.

c. lat sambung

Baut, mur dan ring

lat sambung mutu tinggi

as

%enghubung geser jenis paku yang dilas

Baut angker

1.2 Peraturan "ang Digunakan

%eraturan yang digunakan dalam tugas besar Konstruksi Baja & ini adalah

peraturan standar baja. Standar ini meliputi persyaratan-persyaratan umum

serta ketentuan-ketentuan teknis perencanaan dan pelaksanaan struktur baja

untuk bangunan gedung, atau struktur lainnya yang mempunyai kesamaan

karakter dengan struktur gedung ata 9ara %erencanaan Struktur Baja untuk

Bangunan 6edung.

Grup II

Kelompok VIII




6/45


BAB II

PE#EN$ANAAN %#DIN%

2.1 ANALISA PEBEBANAN

$umlah gording

$umlah gording 5 Sisi miring !rafter" 8 $arak antar gording

5/,(

)/,)

5 ',3 )

$arak antar gording !;"

$arak antar gording 5 jarak antar gording !;"

5 (+ kg8m/ > (,(+' m

5 ((,+' kg8m

otal beban mati !=d"

5 !=p? =co" > (,+)

5 (1,+/1) kg8m

omen di tengah bentang

Kemiringan atap (1o

o rah >, d> 51

( .=d cos . k/

51

( . (1,+/1) cos (1 . '/

5 *',/2/ kgm

Grup II

Kelompok VIII




7/45


o rah y, dy 51

( . =d sin . k/

5 1

(

. (1,+/1) sin (1 . '

/

5 ((,('/ kg m

2.1.2 Be'an Hi*up

Beban orang terpusat, p 5 (++ kg8m/

o rah @, o> 5'

( . %. cos . k

5'

( . (++. cos (1 . '

5 2),(+3 kg

o rah A, oy 5'

( . %. cos . k

5'

( . (++ . sin (1 . '

5 *+,2+/ kg

2.1.3 Be'an Angin

c 5 !+,/ - +,'"

5 !+,+/ . (1" - +,'

5 -+,+'

ekanan tiup angin !%"

Kecepatan angin 5 *) km8jam 5 2,0/// m8s

% 5(3

/V5

(3

"11112,(*! /5 (/,+)3 /)

dipakai % 5 /) kg8m

/

=a 5 c . %

5 -+,+' . /) 5 -( kg8m/

jika =a!-" atau nol, maka ambil tekanan min =a5 (+ kg8m/

=# 5 =a . ;

5 (+ . (,(+'

Grup II

Kelompok VIII




8/45


5 ((,+' kg8m

Grup II

Kelompok VIII




9/45


rah @, #> 51

( . =# . k/

5 1

(

. ((,+' . '

/

5 //,+1 kg8m

rah A, #y 5 +

2.1., Be'an Hu-an

=h 5 !'+ C +,1 "

5 !'+ C +,1 . (1"

5 /),3 kg8m

jika =h /+ kg8m/ maka ambil =h 5 /+ kg8m/

=r 5 =h . ; . cos

5 /)+3 . (,(+' . cos (1

5 /3,102

rah @, r> 51

( =r cos k/

51

( . /3,102 cos (1 . '/

5 )(,(/0 kg m

rah A, ry 51

( . =r sin k/

51

( . /3,102 sin (1 . '/

5 (3,3(/ kg m

2.1. /0m'inasi Pem'e'anan

Beban mati ? Beban rang ? Beban ngin

rah @,

o u>( 5 (,/ . d> ? (,3 . o> ? +,1 . #>

5 (,/ . *',/2/ ? (,3 . )(,(/0 ? +,1 . //,+1

Grup II

Kelompok VIII




10/45


5 ('+,3(0 kg m

o u>/ 5 (,/ . d> ? +,) . o> ? (,* . #>

5 (,/ . *',/2/ ? +,) . )(,(/0 ? (,* . //,+15 2),'(1

u> 5 ('+,3(0 kg m E ma> ! u>( , u>/"

rah A

o uy( 5 (,/ . dy ? (,3 . oy ? +,1 #y

5 (,/ . ((,('/ ? (,3 . (3,3(/ ? +,1 . +

5 *2,2'2

o

uy/ 5(,/ . dy ? +,) !oy atau ry+" ? (,* #y5(,/ . ((,('/ ? +,) . (3,3(/ ? (,* . +

5 /(,303

uy 5 *2,2'2 kg m E ma> ! uy(, uy/"

2.2 DESAIN %#DIN%

2.2.1 Peritungan /apasitas Penampang

%ropertis penampang gording !profil 9 "h 5 (/) mm &> 5 (1( cm' ry 5 (,1) cm

b 5 )+ mm &y 5 /3,3 cm' 5 0,1+0 cm/

tf 5 t# 5 *,/ m S> 5 /2,+ cm*

d 5 /+ mm Sy 5 1,+/ cm*

aterial baja

4 5 /.(+

)

78mm

/

!pa" 5 /.(+

3

kg8cm

/

6 5 1+ +++ pa 5 1.(+) kg8cm/

Fy 5 /)+ pa 5 /)++ kg8cm/

Fr 5 0) pa 5 0)+ kg8 cm/

9heck terhadap tekuk lateral

Grup II

Kelompok VIII




11/45


o rah sumbu @

Faktor pengali momen 5 cb

Gntuk balok sederhana memikul beban merata, cb 5 (,(*3b 5 k 5 jarak rafter8kuda-kuda 5 ' m

o p 5 (,03 . ryFy

E 5 (,03. (,1)

/)++

(+./ 3

5 2/,+2' cm

o r 5 ry . /

/( "!(( FrFyxFrfy

x++

o

/

...(

AJGE

Sxx

=

o ( )( )[ ] '* /12'),++++0,+./,*./+./)+./(/)*

(cmJ =++=

o

/

1+0,0/12'),+(+.1(+./

/2

)3

(

xxxx

= kgcm)(+.')3)),(=

o 3

**

(+.3

/*

(/

..

++=htbt

htbthbtIw

3

**

(+./,*.(/)/,*.)+.3

/,*.(/).//,*.)+.*

(/

(/).)+./,*

+

+=

5 '2+,(23 cm3

o

/

/.

'

=

JG

Sx

Iy

Iwx

/

) /12'),+.(+.1

/2

3,/3

(23,'2+.'

=

5 (,()3.(+-3kg cm

o/

/( "!((. FrFyy

FrFy

xryLr ++

=

/3"0)+/)++!(+.()3,(((

0)+/)++

(.(')3)).1),( ++

=

5 /0/,''2 cm

o p r !termasuk pada bentang menengah"

( )

+=LpLr

LbLrMrMpMrcbMn

Grup II

Kelompok VIII




12/45


p 5 /(+...(/,( FySx

5 /(+./)+./2.(/,(

51(/++ kg cm

r 5 /(+.".! SxFrFy

5 /(+./2".0)+/)++!

5 )+0)+ kg cm

+=

+2',2/''2,/0/

/++''2,/0/")+0)+1(/++!)+0)+(*3,(Mn

5 0(),'0' kg m

n>5 0(),'0' kg m E min !p,n"

Kuat entur


13/45


+,'+/ ( H /

2.2.2.2 /0ntr0! Len*utanrah @

5 k 5 jarak antar rafter

o Beban ati

@dIxE

Lqd k

..*1'

.cos..) /

=

1(+

/

(+.(1(.(+./.*1''.(1cos.+/1),(1.) =

o

5 (,)0).(+-3

o Beban rang

@oIxE

LP

..(2/

.cos *

=

1(+

*

(+.(1(.(+./.(2/

'.(1cos(++

=0(+.0)0,1 =

o Beban Iujan

@rIxE

Lqr k

..*1'

.cos..) '

=

1(+

'

(+.(1(.(+./.*1'

'.(1cos.102,/3.)=

3(+.*)',/ =

o Beban ngin

@#IxE

Lqw

..*1'

..) '

=

1(+

'

(+.(1(.(+./.*1'

'.+',((.)=

Grup II

Kelompok VIII




14/45


3(+.+(3,( =

@t 5 >d ? ! @o atau @r " ? @#5 (,)0).(+-3? /,*)'.(+-3? (,+(3.(+-3

5 ',2').(+-3

Grup II

Kelompok VIII




15/45


16/45


17/45


18/45


Gntuk kuda-kuda * !rafter*" 5 rafter '

beban gording 5 berat profil > J !/ ? /" > (8jarak antar gording

5 3,(* kg8m > J ! *,)m ? *,)m " > (8(,(+'m5 (2,'**11 kg8m

Gntuk kuda-kuda ) !rafter)"

beban gording 5 berat profil > J /> (8jarak antar gording

5 3,(* kg8m > J ! *,)m " > (8(,(+'m

5 2,0(32' kg8m

Beban Atap

beban atap dijadikan beban merata sepanjang rafter

untuk kuda-kuda ( ! rafter ("

beban atap 5 berat atap > J (

5 (+ kg8m/> J ! 'm "

5 /+ kg8m

untuk kuda-kuda / ! rafter /"

beban atap 5 berat atap > J !( ? / "

5 (+ kg8m/> J ! 'm ? *,)m "

5 *0,) kg8m

untuk kuda-kuda * ! rafter *" 5 rafter '

beban atap 5 berat atap > J !/? / "

5 (+ kg8m/> J ! *,)m ? *,)m "

5 *) kg8m

untuk kuda-kuda ) ! rafter )"

beban atap 5 berat atap > J /

5 (+ kg8m/> J ! *,)m "

5 (0,) kg8m

Grup II

Kelompok VIII




19/45


20/45


5 1+ kg8m

beban spesi ! / cm " 5 bj > tebal spesi > a

5 /( kg8m*> +,+/ m > / m

5 +,1' kg8m

beban ubin ! / cm " 5 bj > tebal ubin > a

5 /' kg8m*> +,+/ m > / m

5 +,23 kg8m

otal 5 657,8 kg/m

L!"ur & $ '

Beban pelat 5 /'++ kg8m* > +.(/m > ! a ? a "

5 /'++ kg8m* > +,(/m > !/m?/m"

5 (()/ kg8m

%lafon rangka 5 '+ kg8m/ > ! a ? a "

5 '+ kg8m/> !/m ? /m"

5 (3+ kg8m

Spesi 5 /( kg8m*> +,+/m > !a ? a "

5 /( kg8m* > +.+/m > !/m ? /m"

5 (,31 kg8m

Gbin 5 /' kg8m*> +,+/ m > ! a ? a "

5 /' kg8m*> +,+/ m > !/m ? /m"

5 (,2/ kg8m

otal 5 115,6 kg/m

Grup II

Kelompok VIII




21/45


L!"ur ! $ b

Gntuk lajur a dan b dijadikan beban trapesium

Beban pelat 5 /'++ kg8m*> +,(/m > J (

5 /'++ kg8m* > +,(/ m > J !'m"

5 )03 kg8m

%lafon rangka 5 '+ kg8m/> J (

5 '+ kg8m/> J !'m"

5 1+ kg8m

Spesi 5 /( kg8m*> +,+/m > J (

5 /( kg8m*> +,+/m > J !'m"

5 +,1' kg8m

Gbin 5 /' kg8m*> +,+/m > J (

5 /' kg8m*> +,+/m > J !'m"

5 +,23 kg8m

otal 5 657,8 kg/m

Be'an Din*ing

Beban dinding dijadikan beban merata disepanjang balok lantai (

Beban dinding J bata 5 bj > I/

5 /)+ kg8m/> *,)m

Grup II

Kelompok VIII



(8/(

S

(

a

b


22/45


23/45


24/45


25/45


26/45


Grup II

Kelompok VIII




27/45


28/45


5 +,1 > !(+ kg8m/" > !/,/+1 m/"

5 #,-..% kg

o

Gntuk rafter /5 +,1 !=a> D"

5 +,1 > !(+ kg8m/" > !',(' m/"

5 ''-#& kg

o Gntuk rafter * L '

5 +,1 !=a> D"

5 +,1 > !(+ kg8m/" > !*,13' m/"

5 ')-/#& kg

o Gntuk rafter )

5 +,1 !=a> D"

5 +,1 > !(+ kg8m/" > !(,2*/ m/"

5 #(-%(. kg

An!012! 2truktur d3ng!n SAP &))) 4'56

7omb1n!21 p3mb3b!n!n y!ng d1p!k!1 4 S8I 9 &))& 6

(. (.'D

/. (./D ? (.3

*. (./D ? (.3 ? +.1

'. (./D ? (.3 C +.1

Grup II

Kelompok VIII



ngin ekan ngin Iisap


29/45


30/45


31/45


@/ 5/

.

.'

JG

Sx

Iy

Iw

5 ! (8(/ . bf . tf*"

5 ! (8(/ . (/) . *,/*"

5 '2+,(23 cm3

$adi @/ 5 (,()3 . (+-3

r 5 ""0)+/)++!(+.()3,((("0)+/)++!

(,(')3))1),(

/3 ++

5 /0/,''2 cm

n 5 IwIy0b

EJGIyE

0bcb ..

.(',*....

('.*.

/

+

5 //313'*,03* 7mm

5 //313,'*1 kgm

cek lentur

u +,1) n

332*.+1/ (2/1*,'0/* ......... ok

%:#:& P3r3nc!n!!n

7n 5 g . Fy

5 01+,0 . /)+

5 (2)(0) kg

Faktor reduksi

+,1) P Q7n 5 (3)121,0)

9ek 7u Q7n

)1)/,+3* (3)121,0) HHHH.. ok

%:#:' P3r3nc!n!!n

7n 5 g . Fy

Grup II

Kelompok VIII




32/45


5 01+,0 . /)+

5 (2)(0) kg

Faktor reduksi ! +,1) " Q7n 5 (3)121,0)

Faktor reduksi

+,2 P Q7n 5 (0)3)0,) kg

+,0) P Q7n 5 ('3*1(,/) kg

cek 7u Q7n

(133+.+' (0)3)0,)HHHHHHH ok

,.2 Peren5anaan Ba!0k

%rofil F (/).)+. *,/. *,/

%ropertis %enampang :

h 5 (/) mm ry 5 (,1) cm

b 5 )+ mm S> 5 /2,+ cm*

tf 5 *,/ mm 5 0,1+0 cm/

t# 5 *,/ mm 4 5 / . (+)pa

&> 5 (1( cm' 6 5 1 . (+'pa

&y 5 /3,3 cm' Fy 5 /)+ pa

Fr 5 0) pa

%:&:# ;3k t3rh!d!p =3kuk L!t3r!0

b 5 ' m 5 '+++ mm

a. p 5 (,03 . ryfy

E

5 (,03 . (,1) 6/+++++ 8 /)+5 2/+,2' mm

b. r 5

/"!((.

"!

.(frfy

frfy

ry++

Grup II

Kelompok VIII




33/45


@( 5Sx

('.*

/

... AJGE

5 (')3)),(

Konstanta %untir !$"

$ 5 (8* O ! bi . t#*"

5 (8* !! / . (/) . *,/*" ? ! ((1,3 . *,/*"

5 /12',) mm'

5 ! (8(/ . bf . tf*" h/

5 ! (8(/ . )+ . *,/*" (/)/

5 '2+,(23.(+3mm3

@/ 5 @/ 5/

.

.'

JG

Sx

Iy

Iw

5 (,()3. (+-3

r 5 ""0)+/)++!(+.()3,((("0)+/)++!

(,(')3))1),(

/3 ++

5 /0/,''2 cm

n 5 IwIy0b

EJGIyE

0bcb ..

.(',*....

('.*.

/

+

5 //313'*,03* 7mm

5 //313,'*1 kgm

cek lentur

u +,1) n

332*.+1/ (2/1*,'0/* ......... ok

%:&:& P3r3nc!n!!n b!t!ng =3k!n

7n 5 g . Fy

5 01+,0 . /)+

5 (2)(0) kg

Faktor reduksi ! +,1) "

Grup II

Kelompok VIII




34/45


35/45


Faktor reduksi

+,2 P Q7n 5 (0)3)0,) kg

+,0) P Q7n 5 ('3*1(,/) kgcek 7u Q7n

)1)/.+3* (0)3)0,)HHHHHHH ok

%:&:' P3r3nc!n!!n

7n 5 g . Fy

5 01+,0 . /)+

5 (2)(0) kg

Faktor reduksi ! +,1) "

Q7n 5 (3)121,0)

Faktor reduksi

+,2 P Q7n 5 (0)3)0,) kg

+,0) P Q7n 5 ('3*1(,/) kg

cek 7u Q7n

(133+.' (0)3)0,) ,................... ok

,.3 Peren5anaan /0!0m

%rofil F (/).)+. *,/. *,/

%ropertis %enampang :

h 5 (/) mm ry 5 (,1) cm

b 5 )+ mm S> 5 /2,+ cm*

tf 5 *,/ mm 5 0,1+0 cm/

t# 5 *,/ mm 4 5 / . (+)pa

&> 5 (1( cm' 6 5 1 . (+'pa

&y 5 /3,3 cm' Fy 5 /)+ pa

Fr 5 0) pa

%:':# ;3k t3rh!d!p t3kuk L!t3r!0

b 5 '+++ mm

Grup II

Kelompok VIII




36/45


a. p 5 (,03 . ryfy

E

5 (,03 . (,1) 6/+++++ 8 /)+5 2/+,2' mm

b. r 5

/"!((.

"!

.(frfy

frfy

ry++

@( 5Sx

('.*

/

... AJGE

5 (')3)),(Konstanta %untir !$"

$ 5 (8* O ! bi . t#*"

5 (8* !! / . (/) . *,/*" ? ! ((1,3 . *,/*"

5 /12',) mm'

5 ! (8(/ . bf . tf*" h/

5 ! (8(/ . )+ . *,/*" (/)/

5 '2+,(23.(+3mm3

@/ 5 @/ 5/

.

.'

JG

Sx

Iy

Iw

5 (,()3. (+-3

r 5 ""0)+/)++!(+.()3,((("0)+/)++!

(,(')3))1),( /

3 ++

5 /0/,''2 cm

n 5 IwIy0b

EJGIyE

0bcb ..

.(',*....

('.*.

/

+

5 //313'*,03* 7mm

5 //313,'*1 kgm

cek lentur

u +,1) n

Grup II

Kelompok VIII




37/45


38/45


39/45


40/45


41/45


42/45


43/45


44/45


45/45

teori-k-baja.doc

Documents